C++数据结构之链表排序

2 0 0 9 级数据结构实验报告 实验名称： 使用链表实现各种排序算法 学生姓名： 桂柯易 班 级： 2 0 0 9 2 1 1 1 2 0 班内序号： 0 7 学 号： 0 9 2 1 0 5 8 0 日 期： 2 0 1 0 年1 2 月1 9 日 1.实验要求 【实验目的】 通过选择实验内容中的两个题目之一，学习、实现、对比各种排序算法，掌握各种排序算法的优劣，以及各种算法的使用的情况。 【实验内容】 使用链表实现下面各种排序算法，并进行比较。 排序算法如下： ① 插入排序； ② 冒泡排序； ③ 快速排序； ④ 简单选择排序； ⑤ 其他。 具体要求如下。 ① 测试数据分成三类：正序、逆序、随机数据。 ② 对于这三类数据，比较上述排序算法中关键字的比较次数和移动次数（其中关键字交换计为 3次移动）。 ③ 对于这三类数据，比较上述排序算法中不同算法的执行时间，精确到微秒（选作）。 ④ 对②和③的结果进行分析，验证上述各种算法的时间复杂度。 ⑤ 编写 main（）函数测试各种排序算法的正确性。 2.程序分析 2.1 存储结构 存储结构：链表 2.2 关键算法分析 【设计思想】 以直接插入排序为例：首先将待排序数据建立一个带头结点的单链表。在单链表中进行直接插入排序的基本思想是：将单链表划分为有序区和无序区，有序区只包含一个元素节点，依次取无序区中的每一个结点，在有序区中查找待插入结点的插入位置，然后把该结点从单链表中删除，再插入到相应位置。 分析上述排序过程，需设一个工作指针 q 在无序区中指向待插入的结点，为了查找正确的插入位置，每趟排序前需将工作指针 pre 和 p 指向头结点和开始结点，在找到插入位置后，将结点q 插在结点pre 和 p 之间。这相当于在单链表中删除结点q，因此为了保证链表不断开，须在删除结点q 之前保留结点q 的后继结点的地址。 【复杂度】 （1）建立链表存储数据的算法： Node *CreateSortNode(int count,int *array) { Node *p1,*p2,*head; int i; head=NULL; for(i=0;idata=array[i]; p1->next=NULL; if (i==0) head=p1; else p2->next=p1; p2=p1; } p2->next=NULL; return head; } 该算法的时间复杂度为 T(N)=O(N) （2）输出数据的算法： void ListSortNode(Node *start) { Node *p; p=start; while(p!=NULL) { cout<data<<'\0'; p=p->next; } cout<<...